EFICIENCIA Y AHORRO ENERGÉTICO Tema 5. ILUMINACIÓN

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EFICIENCIA Y AHORRO ENERGÉTICO

GRADUADO EN INGENIERÍA DE LA ENERGÍAItinerario Gestión y Aprovechamiento Energéticos

Tema 5.

ILUMINACIÓN

Vanesa Valiño López

[email protected]

Dpto. de Energía y Combustibles

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Energía en climatización

Fuente: Guía Técnica de Iluminación Eficiente. Publicaciones FENERCOM

IntroducciónCaracterísticas de las fuentes de luz

Sistemas de iluminaciónEficiencia energética

Cálculo luminotécnicoAprovechamiento luz natural




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ESTRATEGIAS DE AHORRO Y EFICIENCIA ENERGÉTICA EN ILUMINACIÓN

¿Qué podemos hacer para mejorar la eficiencia energética en una instalación de alumbrado?

Adecuado diseño de la instalación:-Actividad desarrollada: nivel de iluminación. Normativa.-Lámpara: lámparas de alta eficiencia energética.-Equipo auxiliar de la lámpara: balastos electrónicos.-Luminaria: Reflectores ópticos, difusores de luz.

Control y gestión de la instalación de iluminación: - Mantenimiento preventivo.- Sensores de presencia, temporizadores, sistemas de encendido-apagado. - Reguladores de flujo.

Aprovechamiento de la luz natural-Reguladores de flujo







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LEGISLACIÓN: Exigencias de eficiencia energética en iluminación




HE 1 Limitación de demanda energética HE 2 Rendimiento de las instalaciones térmicas HE 3 Eficiencia energética de las instalaciones de iluminación HE 4 Contribución solar mínima de agua caliente sanitaria HE 5 Contribución fotovoltaica mínima de energía eléctrica

CERTIFICACIÓN

RD 235/2013 (5 de abril)

EDIFICIO INSTALACIONES TÉRMICASCTE-DB-HE RD 314/2006

RITE RD 1027/2007

DE 2010/31/UE

DE 2002/91/UE

HE 0 Limitación del consumo de energía

DB

-HE

Do

cum

ento

Bás

ico

A

ho

rro

de

Ener

gía

Última actualización FOM/1635/2013

RD 47/2007 (19 de Enero)

RD/1890/2008 Reglamento de Eficiencia energética de instalaciones de alumbrado exterior

RD 238/2013 (5 de abril)




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Curva de sensibilidad del ojo humanoMagnitudes luminosasPropiedades del colorVida Tiempo de encendido, reencendido

Fuente: Wikipedia

NATURALEZA DE LA LUZ




Radiación electromagnética: λ

[m/s]fc [J]fhE

h: Constante de Plank, h = 6,26 10-34 [J · s]λ: Longitud de onda [m]f: Frecuencia [Hz]c: Velocidad de la luz en el vacío, c = 3·108 [m/s]




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Fuente: INDALUX

CURVA DE SENSIBILIDAD DEL OJO HUMANO




VISIÓN FOTÓPICA

(conos)

VISIÓN ESCOTÓPICA (bastones)

Sen

sib

ilid

ad r

elat

iva




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Magnitudes luminotécnicas del CUERPO EMISOR

(ɸ) Flujo luminoso (Potencia luminosa): es la energía radiada que recibe el ojo medio humano según su curva de sensibilidad y que transforma en luz durante un segundo. Unidad de medida, el lumen (lm).

1 W de energía radiante de longitud de onda 555 nm en el aire equivale a 683 lm

(ε) Rendimiento luminoso: flujo emitido por unidad de potencia eléctrica consumida para su obtención. Unidad de medida, el lm/W.

[lm/W]P

φε

cd] [lm/srUdω

dφI

(I) Intensidad luminosa: flujo emitido en una dirección por unidad de ángulo sólido en esa dirección. Unidad de medida, candela (cd).





]sr[r

Sω

2




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(L) Luminancia: Mide el brillo de las fuentes luminosas o de los objetos iluminados. La luminancia de un superficie iluminada es el cociente entre la intensidad luminosa de una fuente de luz, en una dirección, y la superficie de la fuente proyectada según dicha dirección.

Unidad de medida, nit (nt)

nt][cd/mcosdS

IL 2

dS·cosβ es la superficie aparente.

Magnitudes luminotécnicas del CUERPO EMISOR





Luminancia primaria: superficie emisora de luz.

Luminancia secundaria: superficie reflectora de luz.

(UGR, Unified Glare Rating) Deslumbramiento: Sensación producida por áreas brillantes (luminancias) dentro del campo de visión. Puede ser molesto o perturbador. El deslumbramiento puede ser causado por reflexiones en superficies especulares. Se debe limitar para evitar fatiga y accidentes.Se expresa por el índice UGR, que varía entre 10 y 31, siendo especificado en cada aplicación.




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(E) Iluminancia (Nivel de iluminación) de una superficie: es la relación entre el flujo luminoso que recibe la superficie y su área. Unidad de medida, el lux (lx)

lx][lm/mdS

dφE 2

Magnitudes luminotécnicas del CUERPO RECEPTOR





;d

IE

2

Ley de la inversa del cuadrado de la distancia (d): para una fuente luminosa puntual , la iluminación de una superficie es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia a la fuente

2

2

2

122

21

d

D

E

EDEdE

Ley del coseno: la iluminancia es proporcional al coseno del ángulo que forma la dirección de la luz incidente y la normal a la superficie.

3

22cos

h

Icos

d

I

dS

dI

dS

d'E

cos

d

dSd

2 Siendo,

Para el foco F’:




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Percepción visual vs. medidaFuente: IESNA Lighting Handbook, 9th Edition (New York: IESNA, 2000), 27-4








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Flujo luminoso (ɸ, lm) Intensidad luminosa (I, cd)

Iluminancia (E, lux) Luminancia (L, nt)








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Fuente: INDALUX

Representación gráfica de la distribución luminosa: cómo se distribuye la intensidad luminosa (I, cd) en todas las direcciones para un flujo luminoso de 1000 lm (cd/klm).

Sólido fotométrico de una lámpara incandescente

Curva fotométrica de una lámpara incandescente (diagrama polar klm)








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Distribución espectral de la radiación total: Buena relación de transformación de la energía recibida en radiación visible; radiación visible de espectro continuo luz blanca.

PROPIEDADES DEL COLOR





Fuente: Alimentación Circuitos de alumbrado (SCHNEIDER ELECTRIC)




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E (lux) Cálida Neutra Fría

500 Agradable Neutra Fría

500 – 1000

1000-2000 Estimulante Agradable Neutra

2000 -3000

3000 No natural Estimulante Agradable

Temperatura de color (Tc): Es la apariencia de color de la lámpara o impresión recibida cuando se observa la luz. Color apropiado para cada aplicación.

Índice de reproducción cromática (IRC, Ra): Es la capacidad de la fuente de luz para reproducir con fidelidad los colores de los objetos que ilumina. Valor de 0 a 100.






Excelente IRC: 85 – 100; Pobre IRC: 0 – 55




http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/0e/Color_temperature.svg

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/0e/Color_temperature.svg

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Fuente: Indalux

Curvas de Kruithof para la relación entre Tc y la Iluminancia




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Energía en climatizaciónCurva de sensibilidad del ojo humanoMagnitudes luminosasPropiedades del colorVida Tiempo de encendido, reencendido




Grupo IRCAspecto

cromáticoAplicaciones

1 A

1 BIRC ≥ 80

Frío

IntermedioCálido

Industria textil, fábricas de pinturas, talleres de imprenta.

Escaparates, tiendas, hospitales.

Hogares, hoteles, restaurantes.

280 > IRC ≥ 60

Frío

Intermedio

Cálido

Oficinas, escuelas, grandes almacenas, industrias finas (en climas cálidos).Oficinas, escuelas, grandes almacenes, industrias finas (en climas templados)Oficinas, escuelas, grandes almacenes, industrias finas (en climas fríos)

3 60 > IRC ≥ 40 Interiores donde la discriminación cromática no es de gran importancia

4 40 > IRC ≥ 20 Industrias con bajos requisitos de reproducción cromática

S (especial) Aplicaciones especiales (color de la piel, por ejemplo)




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Vida útil: Tiempo en horas al cabo del cual el flujo luminoso de una determinada instalación de alumbrado ha descendido a un valor tal, para el que la lámpara no es rentable aunque esté en condiciones de seguir funcionando. Factor de mantenimiento.

Fuente: Guía Técnica de Eficiencia energética en iluminación: Alumbrado público. Publicaciones IDAE

Curva de sensibilidad del ojo humanoMagnitudes luminosasPropiedades del colorVidaTiempo de encendido, reencendido




Vida media: Tiempo en horas de funcionamiento a las cuales la mortalidad de un lote representativo de fuentes de luz del mismo modelo y tipo alcanza el 50% en condiciones estandarizadas. Información del fabricante.




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Tiempo de encendido: Tiempo que transcurre hasta que la lámpara alcanza su valor de flujo nominal (min). Tiempo de reencendido: Es el tiempo mínimo que necesita una lámpara para volver a emitir luz en condiciones normales después del apagado.








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Flicker (parpadear) y efecto estroboscópico: El flicker es el parpadeo de la luz originado por la frecuencia de la alimentación alterna . Puede ocasionar un efecto óptico llamado efecto estroboscópico; se produce cuando las frecuencias de giro o movimiento oscilatorio de los elementos coincide con la frecuencia de parpadeo, pareciendo que el objeto está parado o que incluso ha cambiado su sentido de movimiento.

Fuente: Wikipedia








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TIPOLOGÍA DE LÁMPARAS

Fuentes luminosas artificiales

Termorradiación

Incandescencia estándar

Halógeno

Luminiscencia Fotoluminiscencia

Baja Presión

Mercurio (fluorescentes,

compactas, inducción)

Sodio baja

Alta Presión

Mercurio alta

Halogenuros metálicos

Sodio alta

Electroluminiscencia

LED’s




LámparasEquipo auxiliarLuminarias




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ETIQUETADO ENERGÉTICO

Eficiencia energéticaCantidad de luz (ɸ, lm)Potencia Eléctrica (W)Vida útil (h)

Temperatura de color (K)Reproducción cromática (Ra)

N.º de encendidos

Tiempo de encendido

Temperatura de funcionamiento

Dimensiones

Regulación de intensidad Reciclaje








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Generación de luz y tipos de lámparas: INCANDESCENCIA

① Ampolla de vidrio. Bulbo② Gas Inerte③ Filamento de Wolframio④ Contacto (al pie)⑤ Contacto (a la base)⑥ Soportes⑦ Conducto de refrigeración⑧ Base de contacto⑨ Casquillo metálico⑩ Aislamiento eléctrico⑪ Pie de contacto eléctrico⑫ Compuesto halógeno⑬ Ampolla de cuarzo

2

3

12

6

4

9

11

13

Lámparas incandescentes Lámparas halógenas








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Fuente: OSRAM

RETIRADA INCANDESCENTESDirectiva EuP 2005/32/CE

RETIRADA HALÓGENAS Directiva EuP 2005/32/CE








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Generación de luz y tipos de lámparas: LUMINISCENCIA

Rangos de energía de los electrones

El espectro de emisión depende del tipo de gas y de las condiciones de presión y temperatura








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Generación de luz y tipos de lámparas: LUMINISCENCIA

Emisión de lámpara de vapor de sodio








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FOTOLUMINISCENCIA: Lámparas fluorescentes

Tubos fluorescentes. Lámparas fluorescentes compactas (LFC).Lámparas de vapor de mercurio a baja presión (0.8 a 2500 Pa)Luminóforo: fósforos estándar, trifósforos, multifósforos.Índice de Reproducción cromática: 50-80Vida útil: condicionada por los electrodos, 5000 – 7500 hTemperatura de color: 2700 – 6500 K Espectro de emisión: UV (96%)




Diámetros: T5, T8, T12





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FOTOLUMINISCENCIA: Lámparas fluorescentes

Lámparas de inducción.Lámparas de vapor de mercurio a baja presión.Carecen de electrodos. El campo magnético generado por núcleos de ferrita originan la descarga. Inductor interior o exterior.Larga vida útil: 60 000 h








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FOTOLUMINISCENCIA: Lámparas de descarga en gases

Lámparas de vapor de mercurio a alta presión

Espectro de emisión completo, mejora con recubrimiento de la ampolla por sustancia fluorescente.Tiempo de encendido de 5 min.Enfriamiento previo antes del reencendido.








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Lámparas de halogenuros metálicos

Gas de relleno: Hg + halogenuros metálicos.Espectro de emisión parecido al de la luz natural.Buen rendimiento luminoso: 120 lm/WReencendido inmediato con tensiones de choque de 0.8-5 kV.








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Lámparas de vapor de sodio a baja presión

Alta eficiencia: 200 lm/W.Larga vida útil.Luz amarilla, baja reproducción cromática.Tiempo de encendido (calentamiento) 15 min.








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Lámparas de vapor de sodio a alta presión

Mayor presión de funcionamiento.Mejora la reproducción cromática.Necesita enfriamiento para el reencendido.








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ELECTROLUMINISCENCIA

LED’s o Ledes (Light-Emitting Diodes)

Ánodo Cátodo

① Cápsula EPOXI② Contacto metálico (“unión”)③ Cavidad reflectora④ Terminación del semiconductor⑧ Borde plano

Zona p Zona n

huecos electrones

luzBanda de conducción

Banda de valencia

Banda prohibida








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Capa transparente





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Color λ (nm) ΔV (V) Material Semiconductor

Infrarrojo λ > 760 ΔV < 1.9 GaAs, AlGaAs

Rojo 610 < λ < 760 1.63 < ΔV < 2.03 AlGaAs, GaAsP, AlGaInP, GaP

Naranja 590 < λ < 610 2.03 < ΔV < 2.10 GaAsP, AlGaInP, GaP

Amarillo 570 < λ < 590 2.10 < ΔV < 2.18 GaAsP, AlGaInP, GaP

Verde 500 < λ < 570 1.9 < ΔV < 4.0 InGaN, GaN, AlGaInP, GaP, AlGaP

Azul 450 < λ < 500 2.48 < ΔV < 3.7 ZnSe, InGaN, SiC*, Si*

Violeta 400 < λ < 450 2.76 < ΔV < 4.0 InGaN

Ultravioleta λ < 400 3.1 < ΔV < 4.4 Diamante (235 nm), BN (215 nm), AlN (210 nm), AlGaN, AlGaInN (< 210 nm)

Blanco Espectro completo ΔV = 3.5 Diodos Azul/UV con fósforos amarillos

(*) Como sustratos









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Evolución de la tecnología

Flu

jo /

mó

du

lo (

lm)

LED’s de alta eficiencia









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LED’s o Ledes (Light-Emitting Diodes) Evolución de la tecnología





LED radial LED montado en superficie (SMT) Chip-on-board





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Problema: Ineficiencia en la recombinación n-p, parte se pierde en forma de calor.

Parte de la radiación emitida se refleja interiormente.





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Fuente: ANFALUM

La principal causa de depreciación del flujo emitido es el aumento de la temperatura de la unión.

Diseño orientado a emitir el calor generado, uso de disipadores de calor.









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Fuente: ANFALUM

La vida útil del LED es función de la temperatura de la unión y de la corriente de alimentación.

Flujo directamente relacionado con la corriente de alimentación. Corrientes habituales de polarización: 10 a 40 mA; de 350 mA a 1 A en LED de alta eficiencia.









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LED’s blancos de alta eficiencia Luz blanca generada por LED’s azules o UV con un encapsulado recubierto de sustancia fosforescente (Ce3+:YAG)

Tc = 6500 K Tc = 4700 K Tc = 3300 K Tc = 2700 K

↑ IRC↓ ɸ

↓ IRC↑ ɸ

Rendimientos actuales similares a los de un tubo fluorescente: 80 lm/W






Conversión a nivel de chip (CLC) Conversión volumétrica




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Aplicaciones de Led’s de Alta eficiencia

Fuentes de luz con LED’s tipo retrofit, para la sustitución de otras lámparas.

7 W, diseñada para la sustitución de incandescentes de 40 W, E27. Fuente: Philips

lighting

Alumbrado interior

Alumbrado público

Integrados en módulos y luminarias

Alumbrado interior









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Ventajas Desventajas

Alta Eficiencia

Amplias posibilidades de espectro de color.

Tamaño

Tiempo de encendido: régimen nominal en menos de un milisegundo.

Encendidos frecuentes.

Regulación: con PWM o regulando la intensidad de corriente.

Luz fría con baja emisión de radiación IR.

Baja tasa de fallos (no fortuitos, depreciación de flujo progresiva)

Vida útil muy larga: 35 000 a 50 000 h.

Alto coste inicial (cada vez menor)

Su funcionamiento depende de la temperatura ambiente.

Sensibilidad a la tensión de alimentación.

Calidad de la luz, IRC variable.

Polarización directa.

Su eficiencia disminuye al aumentar la corriente de alimentación.









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OLED’s (Organic Light-Emitting Diodes)

OLED’s, Organic light-Emitting Diode

¿Futuro desarrollo para aplicaciones de iluminación?

El semiconductor se trata de un compuesto orgánico









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TecnologíaPotencia

(W)Rendimiento

(lm/W)Vida útil

(h)

Incandescencia estándar 3 - 1000 10 - 15 1000 – 2000

Incandescencia halógena 5 – 500 15 – 25 2000 – 4000

Tubo fluorescente 4 – 56 50 - 100 7500 – 24000

Lámpara flúo-compacta 5 – 40 50 - 80 10000 – 20000

Vapor de mercurio, alta presión 40 – 1000 25 – 55 16000 – 24000

Sodio, alta presión 35 – 1000 40 - 140 16000 – 24000

Sodio, baja presión 35 – 180 100 - 185 14000 – 18000

Halogenuros metálicos 30 – 2000 50 - 115 6000 – 20000

LED 0.05 – 0.1 10 – 30(*) 40000 - 100000Fuente: Alimentación Circuitos de alumbrado (SCHNEIDER ELECTRIC)

TABLA RESUMEN DE CARACTERÍSTICAS





(*) Referencias más actuales indican 100 lm/W




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EQUIPOS AUXILIARES

Son equipos eléctricos o electrónicos asociados a la lámpara y que tienen como función el encendido y control de las condiciones de funcionamiento de la misma.

Fuente: Scheneider Electric

LED’s Driver (Alimentación tensión

continua y baja)








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EQUIPOS AUXILIARES

Balasto magnético

Es necesario realizar una compensación para mejorar el factor de potencia ya que el conjunto lámpara-balasto tienen un carácter inductivo.








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EQUIPOS AUXILIARES

Balasto electrónico

Balastos electrónicos (rango de funcionamiento: 50 Hz-500 Hz, 20 – 60 kHz). Ahorro de energía de entre un 5 – 10 %.








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EQUIPOS AUXILIARES

Balasto electrónico

Inconvenientes del uso de balastos electrónicos:

Se producen sobrecorrientes en la conexión.

Distorsión armónica.

Corrientes de fugas.

Emisiones electromagnéticas

Ventajas del uso de balastos electrónicos:

Alta eficiencia (> 93%).

No necesita compensación complementaria.

Silenciosos.

Eliminar el flicker y previenen efectos estroboscópicos.








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EQUIPOS AUXILIARES

Driver en LED’s








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EQUIPOS AUXILIARES

Driver en LED’s




La tensión continua de salida debe estar muy estabilizada para mantener constante tanto la potencia como la intensidad de los LEDs, garantizando su vida y correcto funcionamiento.





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LUMINARIAS

Aparato de alumbrado que reparte, filtra o transforma la luz emitida por una o varias lámparas y que comprende todos los dispositivos necesarios para el soporte, la fijación y la protección de las lámparas, y, en caso necesario, los circuitos auxiliares en combinación con los medios de conexión con la red de alimentación (UNE-EN 60598-1)

• Carcasa o cuerpo

• Equipo Eléctrico

• Reflectores

• Refractores

• Difusores








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LUMINARIAS

(η) Eficiencia o rendimiento de la luminaria (LOR, Light Output Ratio): razón entre el flujo salientede la luminaria y el flujo emitido por la(s) lámpara(s).

(fu) Factor de utilización:

luminaria la por emitido Flujo

trabajo de área elen Flujonutilizació de Factor

Flujo en el área de trabajo

Flujo lámpara

Flujo luminaria








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LUMINARIAS




Ap

licac

ión

Iluminación exteriorIluminación interior

Mo

do

de

in

stal

ació

n

Suspendida Empotrada Adosada





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LUMINARIAS




Clasificación del CIE en función del porcentaje de flujo luminoso total distribuido por encima y por debajo del plano horizontal.





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LUMINARIAS




Clasificación en función de su distribución luminosa, tiene en cuenta el ángulo, medido desde la vertical, dentro del cual se emite hacia abajo el 50% del flujo luminoso total:

Clase de luminaria

Ángulo /2(50% del flujo)

Intensiva 0 – 30º

Semi-intensiva 30 – 40º

Dispersora 40 – 50º

Semi-extensiva 50 – 60º

Extensiva 60 – 70º

Hiper-extensiva 70 – 90 º

Influye en la uniformidad de la iluminación.





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LUMINARIAS




Código CIE: N1 N2 N3 N4 LOR

Dígito Relación Conceptos

1 F1: flujo emitido entre 0º y 41,4º

2 F2: flujo emitido entre 0º y 60º

3 F3: flujo emitido entre 0º y 75,5º

4 F4: flujo emitido entre 0º y 90º

5 F: flujo emitido entre 0º y 180º

F4

F1N1

F4

F2N2

F4

F3N3

F

F4N4

LOR





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VALOR DE EFICIENCIA ENERGÉTICA DE LA INSTALACIÓN (VEEI), CTE-DB-HE3

La eficiencia energética de una instalación de iluminación de una zona, se determinará mediante el valor de eficiencia energética de la instalación VEEI (W/m2) por cada 100 lux:

lux 100 cada por ][W/m ES

100PVEEI 2

m

siendo:P la potencia total instalada en lámparas más equipos auxiliares [W]S la superficie iluminada [m2]Em la iluminancia media horizontal mantenida [lux]




Hay unos VEEI límite (tabla 2.1) marcados en el nuevo CTE-DB-HE3 (FOM/1635/2013), un 20 % más restrictivos que el HE3 del 2006. Ya no se distinguen entre zonas de representación y zonas de no representación.

Aplicación: Edificios nueva construcción, intervenciones en edificios existentes de gran superficie (> 1000 m2); en intervenciones en las que se reforme o amplíe la instalación de iluminación; cambios de uso característico del edificio o de la zona del edificio.




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Energía en climatizaciónEnergía en climatización

Valores límite de VEEIFuente: CTE-DB-HE3 (Septiembre 2013)




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VALORES LÍMITE DE POTENCIA INSTALADA EN EL EDIFICIO, CTE-DB-HE3

La potencia instalada en iluminación teniendo en cuenta la potencia de lámparas y equipos auxiliares, no superará los valores especificados en la siguiente tabla:

Fuente: CTE-DB-HE3 (Septiembre 2013)







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Programadores horarios. Detectores de presencia. Regulación del flujo emitido: Variadores de luminosidad para balastos electrónicos :

Variación de la tensión por PWM (modulación del ancho de fase). Regulación con una tensión de frecuencia variable.

SISTEMAS DE CONTROL Y REGULACIÓN

Reglamento eficiencia energética en instalaciones de alumbrado exterior y sus instrucciones técnicas (RD 1890/2008):Por ejemplo: uso obligatorio de reguladores de flujo en alumbrado público.

CTE-DB-HE3Toda zona dispondrá al menos de un sistema de encendido y apagado manual; sistema de encendido por horario centralizado en cada cuadro eléctrico.Se instalarán sistemas de aprovechamiento de luz natural, que regulen proporcionalmente y de manera automática por sensor de luminosidad el nivel de iluminación en función del aporte de luz natural de las luminarias de las habitaciones de menos de 6 metros de profundidad y en las dos primeras líneas paralelas de luminarias situadas a una distancia inferior a 5 m de la ventana, y en todas las situadas bajo un lucernario, cuando se den una serie de condiciones.







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MANTENIMIENTO Y CONSERVACIÓN, CTE-DB-HE3




Para garantizar en el transcurso del tiempo el mantenimiento de los parámetros luminotécnicos adecuados y el valor de eficiencia energética de la instalación VEEI, se elaborará en el proyecto un plan de mantenimiento de las instalaciones de iluminación que contemplará, entre otras acciones:

Las operaciones de reposición de lámparas con la frecuencia de reemplazamiento, La limpieza de luminarias con la metodología prevista, periodicidad necesaria. La limpieza de la zona iluminada, periodicidad necesaria.




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MANTENIMIENTO Y CONSERVACIÓN, CTE-DB-HE3




Curvas combinadas de depreciación mostrando el efecto de limpieza y renovación en una instalación de lámparas fluorescentes. Fuente: Indalux




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Requisitos lumínicosMetodología de cálculoEjemplo de Cálculo

Iluminancia media mantenida (Em): valor por debajo del cual no debe descender la iluminancia media en el área especificada.

Índice de deslumbramiento Unificado (UGR, Unified GlareRating): Índice de 10 a 31. Indica el valor tolerable de deslumbramiento para una tarea.

Índice de reproducción cromática (IRC, Ra): Es la capacidad de la fuente de luz para reproducir con fidelidad los colores de los objetos que ilumina. Valor de 0 a 100.

Normas UNE-EN-12464-1: Iluminación en lugares de trabajo. Parte 1: Lugares de trabajo interiores; UNE-EN-12464-2: Iluminación en lugares de trabajo. Parte 2: Lugares de trabajo exteriores. Fuente: IDAE







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Uniformidad: la uniformidad informa de las diferencias de nivel de iluminación que existen entre diferentes zonas del área iluminada. Se distinguen:




Fuente: Normas UNE-EN-12464-1: Iluminación en lugares de trabajo. Parte 1: Lugares de trabajo interiores.

Iluminancia de tarea (lux)

Iluminancia de áreas circundantes inmediatas

(lux)

≥ 750 500

500 300

300 200

≤ 200 Etarea

Uniformidad: ≥ 0.7 Uniformidad: ≥ 0.5

E

EU

m

minmed Uniformidad media:

Uniformidad extrema: E

EU

max

minext

Otro criterio para valorar la uniformidad se basa en el tipo de distribución luminosa que condiciona la distancia de separación máxima (d) entre luminarias contiguas:

•Intesiva: d ≤ 1,2 h•Semi-intensiva, semi-extensiva o dispersora: d ≤ 1,5 h•Extensiva: d ≤ 1,6 h

Siendo h la distancia entre el plano de trabajo y las luminarias.





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Cálculo manual: Método de los lúmenes

S

φEm

S

φnffE mu

m

Para geometrías sencillas, o como método para comprobación de un cálculo a partir de programa de cálculo luminotécnico.

Em Iluminancia media en el plano de trabajo [lux]φ Flujo emitido por las lámparas de una luminaria [lm]

(dato fabricante)fu Factor de utilización fm Factor de mantenimientoη Rendimiento de la luminaria (dato fabricante)n N.º de luminarias en el localS Superficie total del plano de trabajo [m2] Clasificación de la

sala

fm según el grado de suciedad de las superficies de la sala y las

luminariasfm total

Limpio 0,9 0,8

Mediano 0,8 0,7

Sucio 0,7 0,6

Factor de mantenimiento (fm)

Fuente: Tecnología Eléctrica. Roger, J. et al. 2010








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Factor de utilización (fu)

Depende del índice del local (K) y de los coeficientes de reflexión de las superficies del local. Con estos dos datos se entra en tablas proporcionadas por el fabricante para calcular el factor de utilización.

Superficies reflectantes Reflectancias

Techo de color blancoTecho de color claroTecho de color medio

0,80,50,3

Paredes de color blancoParedes de color medioParedes de color oscuro

0,80,50,3

Suelo de color medioSuelo de color oscuro

0,30,1

Fuente: Instalaciones eléctricas de baja tensión en el sector agrario y agroalimentario. Luna, L. et al. 2008

Reflectancias de techos, paredes y suelosÍndice del local

Iluminación Índice de local (K)

DirectaSemidirecta

Indirecta

)ba(h

baK

)ba(H2

ba3K

h'

hH

ba

Plano de trabajo (0,75 – 0,85 m)








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https://www.dial.de/es/dialux/download/dialux-4-download/

Programa de cálculo luminotécnico: DIALux4.13.0.0

DIALux Light4.13: asistente de iluminación

Otros programas: Relux, Calculux(Philips), Indalux (Indal)…





https://www.dial.de/es/dialux/download/dialux-4-download/

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Cálculo luminotécnico del alumbrado interior de un aula

Dos tipos de lámparas:•Fluorescente•¿LEDS?

Requisitos lumínicosPrograma de Cálculo: DIALuxEjemplo de Cálculo

DATOS

Dimensiones del aula: 18 x 8,5 x 3,5 mFactores de reflexión (techos/paredes/suelo): 0,7/0,5/0,2Nivel medio de iluminación en servicio: 500 lux




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LUMINARIA SELECCIONADA: Philips TBS460 2xTL5 28 W HFPC8

http://www.ecat.lighting.philips.esCatálogo on line:








http://www.ecat.lighting.philips.es/

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VVL 2016/17 71


Fuente: http://www.teclusol.com

SOLATUBE® HIMAWARI®







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Fuente: http://www.teclusol.com







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Energía en climatizaciónIntroducciónCaracterísticas de las fuentes de luz






EFICIENCIA Y AHORRO ENERGÉTICO Tema 5. ILUMINACIÓN

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